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不锈钢使我们制造商用厨房设备的主要材料,那么对于不锈钢你究竟了解有多少那?



 听听专家怎么说

不锈钢 英文:Stainless Steel
一、不锈钢简介
耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到1.2%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜( 自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。
不锈钢通常按基体组织分为:
1  铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 , 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
2  奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。
3  奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。
4  马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。
5  沉淀硬化型不锈钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。
按成分可分为Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300)、Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600)。
二、不锈钢历史
不锈钢是具有60年发展历程的现代材料
三、不锈钢作用
自本世纪初发明不锈钢以来,不锈钢就把现代材料的形象和建筑应用中的卓越声誉集于一身,使其竞争对手羡慕不已。不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
四、不锈钢牌号分组
200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢
300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢
301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。
309—较之304有更好的耐温性。
316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
400—系列—铁素体和马氏体不锈钢
408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。
409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。
410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。
416—添加了硫改善了材料的加工性能。
420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。
430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。
440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。
500 系列—耐热铬合金钢。
600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
五、不锈钢为什么耐腐蚀?
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种"钝化膜",继续起保护作用。因此,所有的不锈钢都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
六、不锈钢的类型
"不锈钢"一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"不锈钢指南"软盘。幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
七、不锈钢的优点--耐大气腐蚀
经验表明,大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明,建议把地域分成四类,即:乡村,城市,工业区和沿海地区。
乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低,只有无污染的工业。
城市为典型的居住、商业和轻工业区,该区内有轻度污染,例如交通污染。
工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体,例如硫和氮的氧化物,或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒,像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是,海洋大气可以向内陆纵深蔓延,在海岛上更是如此,盛行风来自海洋,而且气候恶劣。例如,英国气候条件就是如此,所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气,特别是由于蒸发造成盐沉积集聚,再加上雨水少,不经常被雨水冲刷,沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话,腐蚀性就更大。
美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀的影响。有关内容在NiIDI出版的《建筑师便览》中作了简单介绍,该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。
在进行选择时,重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。例如,不锈钢用在工厂烟囱的下方,用在空调排气挡板附近或废钢场附近,会存在非一般的条件。
八、维修及清理
和其它曝露于大气中的材料一样,不锈钢也会脏。今后的讲座将分析影响维修及清理成本的设计因素。但是,在雨水冲刷,人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。
通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。人工冲洗的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。结果发现,与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比,通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。而且还发现,表面加工的状况也有影响,表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。因此洗刷的间隔时间受多种因素影响,主要的影响因素是所要求的审美标准。虽然许多不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗,但是,一般来讲,用于外部的不锈钢每年洗刷两次。

 


不锈钢的一般特性
1  表面美观以及使用可能性多样化
2  坚固,比普通钢长久耐用
3  耐腐蚀性好
4  强度高,因而薄板使用的可能性大
5  耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾
6  常温加工,即容易塑性加工
7  因为不必表面处理,所以简便、维护简单
8  清洁,光洁度高
9  焊接性能好
 
 
不锈钢的品质特性
项目 基本组织
代表钢种 STS304 STS430 STS410
热处理 固融化热处理 退火 退火后急冷
硬度性 加工硬化性 微量硬化性 小量硬化性
主要用途 建筑物内外装饰,厨房用具,
化学刻度,航空机器
建筑材料,汽车零件,加用电器,
厨房器具,饭盒等
钎、刀机器零部件,
医院用具,手术用具
耐腐蚀性
强度
加工性
磁性 非磁 上磁性 上磁性
焊接性
 
不锈钢的工艺特点
  用   途 对象产品 加工工艺 要求品质特性
表面质量 BQ性 材质 形状 厚度
公差
焊接性 耐腐蚀性
浅加
工类
刀、叉等 落料→横延→切头→成型→抛光→清洗→包装 要求高不得有麻点等缺陷 一般材 一般 -5% 不要求
深加
工类
二类餐具、保温杯等 落料→涂油→成型→(有时几次)切边→卷边→清洗→复底→抛光→焊手柄→包装 要求高不得有划伤折痕等缺陷 DDQ 要求高 -3~-5%
PIPE 装饰管等 窄带→挤成压成型→对焊→打磨焊缝→切管→磨口→抛光→包装 要求高不得有折痕等缺陷 一般 一般材 -8% 一般
厨具 冷柜等的外壁 落料→折边→电焊→打磨 要求高不得有折痕等缺陷 一般 一般材 一般 -8% 一般
容器 热水器饮水机内胆 窄带→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊缝→包装 一般 一般 一般材 一般 -10% 一般
        ※各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同。
 
不锈钢的特点
材质:
①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(冲)用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高(≧53%),硬度较低(≦170%),内部晶粒等级在7.0~8.0之间,深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比(BLANKING SIZE/制品直径)一般都比较高,它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本。
 
②一般材主要用于除了DDQ用途外的材料,这种材料的特点是延伸率相对较低(≧45%),而硬度相对较高(≦180),内部晶粒度等级在8.0~9.0间,与DDQ用材比较,它的深冲性能相对稍差,它主要用于不需伸拉就能得到的制品,象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点,就是BQ性相对较好,这主要是由于它的硬度稍高的缘故。
 
表面品质:
  不锈钢薄板是一种价格非常高的材料,客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷,如划伤、麻点、折痕、污染等,从而其表面质量,象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现,而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率,来确定其表质量等级,从而来确定产品等级。
 
厚度公差:
  一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低(大多出于成本方面考虑),部分客户甚至要求-15%。
 
焊接性:
  产品用途的不同对焊接性能的要求也是各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。
 
耐腐蚀性:
  绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑)。
 
抛光性能(BQ性):
目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点:
 ①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。
 ②原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。
 ③经过深拉伸的制品,变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING,从而影响BQ性。

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